[发明专利]新型IRIG-B交流码智能解码方法

说明书

技术领域

本发明涉及新型IRIG-B(AC)码智能解码方法，属于遥测技术领域。

背景技术

IRIG-B码是国内遥测领域统一使用的时间串行码，被广泛应用于试演场区的测量、控制、通信、计算和气象等设备中，用来为系统提供统一的时间基准。IRIG-B的AC码常用于远距离传输，虽然IRIG标准中要求模拟信号输出幅度达10Vp-p，但经过长距离的信道传输后，信号幅度已经被大幅削弱，且可能会引入了较大的环境噪声，甚至可能发生信号畸变，产生误码。

传统的IRIG-B(AC)码解调解码设备，自适应能力比较差，锁定性能差，对信号幅度和信噪比要求较高，难以提供高可靠和高精度的基准时间信息。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供新型IRIG-B交流码智能解码方法，该解码方法抗噪声能力强、解码精度高、可靠性好，对不同幅值和调制比均具有很强的通用性和适用性。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

新型IRIG-B交流码智能解码方法，包括如下步骤：

(1)对系统输入的频率为1KHz的IRIG-B交流模拟信号进行模拟低通滤波，滤除IRIG-B交流模拟信号在传输过程中耦合的环境噪声；

(2)对模拟低通滤波后的IRIG-B交流模拟信号进行AD采样，将模拟信号转换为数字信号，其中AD采样的频率为1MHz；

(3)对AD采样后的IRIG-B数字信号进行数字滤波，进一步滤除步骤(1)中的环境噪声和步骤(2)中的采样噪声；

(4)对数字滤波后的IRIG-B数字信号依次进行码型解调、相位补偿、时间译码和误码修正，所述经步骤(3)数字滤波后的IRIG-B数字信号为频率1KHz的周期信号，

其中码型解调的方法为：对数字滤波后的IRIG-B交流数字信号，即AC码，取n个连续周期内的最大值算术平均得到平均最大值将每个周期内的最大值与进行比较，若则输出的DC码在所述周期为1，若则输出的DC码在所述周期为0，其中n≥32，且i∈n；

相位补偿的方法为：将码型解调得到的DC码进行相位调整，消除码型解调过程中引起的码型滞后，使DC码与AC码的相位一致；

时间译码的方法为：将相位补偿后的DC码转换为时间信息，同时提取DC码中每秒起始的相位信息形成PPS秒脉冲，并输出；

误码修正的方法为：检查DC码转换得到的时间信息是否为连续信息，若时间信息不连续，则对时间信息进行修正，得到连续的时间信息，并输出。

在上述新型IRIG-B交流码智能解码方法中，步骤(1)中采用模拟滤波器进行模拟低通滤波，所述模拟低通滤波器的类型为二阶阻容结构低通滤波器，模拟滤波的截止频率设置在15KHz。

在上述新型IRIG-B交流码智能解码方法中，步骤(2)中AD采样的分辨率为12bit。

在上述新型IRIG-B交流码智能解码方法中，步骤(3)中采用数字滤波器进行滤波，所述数字滤波器的类型为128阶切比雪夫窗口滤波器，滤波器的通带在10KHz，阻带在20KHz。

本发明与现有技术相比的优点如下：

(1)本发明智能解码方法较传统的解调解码技术方法相比，具有很强的抗噪声能力：经过模拟低通滤波、AD采样和高阶数字滤波技术，环境噪声被大幅滤除，已经能够保证不会对后面的精确数字解调和时间解码产生任何影响。因此，本技术方法具有很强的抗噪声能力；

(2)本发明智能解码方法对数字滤波后的IRIG-B数字信号依次进行码型解调、相位补偿、时间译码和误码修正，具有精确时间解码的能力，技术方案中综合使用了码型解调模块、误码修正模块、时间译码模块和自动相位补偿模块，有效保证了数字解调解码的精度和误码修正能力；

(3)本发明智能解码方法在码型解调过程中通过将IRIG-B数字信号每个周期内的最大值与计算得到的最大值的平均值进行比较，而不是与传统方法中的设定值进行比较，使得该方法具有很强的自适应解调解码能力，经测试和现场应用，本发明技术方案对于不同幅值(0.1V～10V)和调制比(2∶1-6∶1)的IRIG-B(AC)码，均可实现自动解码；

(4)本发明智能解码方法中AD采样频率为1MHz，即每个采样点时间间隔为1us，在码型解调时，由IRIG-B(AC)码转成IRIG-B(DC)码后，每个码型周期里的误差最大为2us，大大提高了时间精度；此外在时间解码中还采用了相位补偿技术，大大提高了智能解码输出的PPS秒脉冲和时间码的相位精度。